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  文章標題:一種無刷直流電機控制系統的保護方案
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作者:vivan2254  發表時間:2010-5-19 14:58:39
一種無刷直流電機控制系統的保護方案
    冉成科,郭鳳鳴
    (湖南機電職業技術學院電氣工程系,長沙410151)
 
 
 
摘要:針對無刷直流電機的控制系統中逆變器產生過電壓的情況,文章在分析了其保護機理的基礎上,提出了一種無刷直流電機控制系統的保護方案,實踐表明這些相關措施可有效保護逆變電路能夠安全穩定的運行,具有一定的工程應用價值。
關鍵詞:無刷直流電機;逆變器;保護
中圖分類號:tm36 +1    文獻標志碼:a    文章編號:1001-6848(2010)03-0101-02
                  
1元刷直流電機控制的保護機理
  無刷直流電機控制系統中逆變器產生過電壓主要有兩個原因:關斷浪涌電壓和續流二極管恢復浪涌電壓。如圖l所示電路中,當上橋臂的ic-bt1開通時,流過感性負載的電流毛不斷增加。當該igbt關斷時,感性負載中的電流不可能發生突變,它必然通過下橋臂igbt模塊的續流二極管vd2流通。如果電路是理想的,即不存在寄生的雜散電感,igbt1關斷時其上的電壓vce,只會上升到比母線電壓ud高出一個二極管的壓降值,隨后vd2導通防止電壓進一步增加。
  但茌實際的功率電路中線路上存在有寄生的雜散電感,可在圖l所示電路中增加一個總值的漏電感以模擬線路雜散電感的影響。當igbt1關斷時,電感阻止負載電流向vd2切換,在該電感兩端產生阻止母線電流減少的電壓,它與母線電壓疊加并以浪涌電壓的形式加在igbt1的兩端。在極端情況下,該浪涌電壓會超過igbt1的額定值而導致它的損壞01。續流二極管恢復時會產生與關斷浪涌電壓相似的浪涌電壓。
  為了減少這種因線路上的雜散電感而產生的瞬態浪涌高壓,在使用igbt構成apf主電路時,必須設計好主電路吸收保護電路。
  下面通過建立pspice仿真電路來模擬igbrl2關斷時電壓的變化情況,如圖2所示,其中ll為母線寄生電感,igbt1始終關斷,igb12的脈沖信號如圖3。
2無刷直流電機控制的保護措施
    因此要有效的抑制該瞬時沖擊高壓,可采用以下三種措施[3-5]。
    1)為降低逆變器回路的電感,如直流側電容采用聚丙乙烯電解電容、逆變器回路采用層狀母聯結構見圖5。
    2)設計icbt保護電路見圖6,抑制igbt兩端瞬時高壓的產生。
   3)ipm模塊對驅動信號要求很嚴格,必須將信號轉換電路直接焊接在ipm模塊上,所以在信號出口一級增加了ipm模塊驅動電路設計,系統所采用的兩極光電隔離的結構,光電隔離驅動電路設計見圖7。
3結語
   本文介紹的三種保護措施可有效保護逆變電路能夠安全穗定的運行,具有一定的工程應用價值。
 
 
 
 
 
 
 
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